主题：330-詹姆斯.韦布望远镜教会了我们什么？1 -- 万年看客

泰森：好的。现在我们来总结一下，请大家就各种话题最后再发表几句感想。普里亚你提到了钱德拉太空望远镜。这是美国宇航局的——

纳塔拉扬：旗舰任务。

泰森：——旗舰任务之一，就像哈勃一样。

纳塔拉扬：是的。

泰森：还有斯皮策望远镜。每一台望远镜都各有专长。我们几天前刚刚得知，钱德拉望远镜的预算可能会在——

纳塔拉扬：两年内。

泰森：——两年内归零。到时候我们将无法接触到X射线宇宙。

纳塔拉扬：我们将失去观察宇宙的X射线眼睛，我认为这将是一场灾难。而且望远镜目前运作良好。我认为它应该再获得一些资金。正确的做法是逐步淘汰它。

泰森：同时让更新更强的望远镜上位！

纳塔拉扬：是的。

泰森：但是我们没有让别的望远镜上位。

纳塔拉扬：目前有这方面的计划，也有呼声。有人已经提交了其他X射线望远镜的提案。欧洲人正在发射一台名为雅典娜的X射线望远镜。

泰森：雅典娜？

纳塔拉扬：雅典娜。而且——

泰森：我祝你好运。眼下是一个艰难的时期，毕竟钱德拉望远镜已经25岁了。但是如果它仍在工作，而且我们没有别的X射线望远镜，那么它报废之后我们就要出局了。

纳塔拉扬：是的。而且更重要的是，我认为我们需要X射线来补全我们对于宇宙的视角。我们还没有用X光观察到的现象之一——我希望在我死之前能观察到这个现象，当然我更我希望我不会那么快就死掉——是黑洞相撞。我们筹备了LISA任务，计划在太空里探测两个超大质量黑洞碰撞产生的引力波。我们已经有了LIGO任务，通过地面装置探测到了两个恒星质量黑洞的碰撞。超大质量黑洞也会发生碰撞，而且将在二十一世纪三十年代相撞。我们肯定需要一些仪器不断地用X射线眼睛观察宇宙，直到碰撞发生。因为就在超大质量黑洞合并之前，在那种程度的引力波爆发出来之前，X射线活动将会相当活跃。

泰森：你可以预测黑洞什么时候相撞？

纳塔拉扬：是的。

泰森：超大质量黑洞的相撞是两个星系碰撞的后果，因为两个星系各自都有自己的超大质量黑洞。它们很可能会相互吸引。

纳塔拉扬：是的。

泰森：星系都相撞了，黑洞自然不能免俗。

纳塔拉扬：在这个过程中会形成很多渣滓，气体和其他东西都会混合在一起搅和进去，我们应该能够通过X射线看到这一切。

泰森：“渣滓”，这是官方词汇吗？行吧。（笑声）约翰，你在思考人工智能、量子计算和超级计算机时看起来很兴奋，像个小孩子。你觉得我们在什么时候能用上人工智能？

怀斯：我们现在正处于这场人工智能革命当中。

泰森：当然。但是现在的计算能力怎么样？

怀斯：计算能力？硬件仍在升级。但是还需要人们开发算法与模拟代码，这样才能充分利用计算机。

泰森：所以我们需要更多的程序员。

怀斯：是的，是的。

泰森：需要他们挺身而出。

怀斯：大多数学生都是优秀的程序员。但是要真正在那么大的规模上使用超级计算机，需要一种不同的思维方式，唯此才能将工作分配给一百万个核心？想象一下你有一百万台计算机，你如何在它们之间分配工作，让它们在纳秒级时间内相互交流并且一起推进？

泰森：纳秒就是十亿分之一秒。

怀斯：是的。十亿分之一秒。

泰森：为什么不是皮秒？为什么不是阿秒？为什么要束缚自己的手脚？（笑声）我这把年纪还记得，曾几何时如果你的计算机有一兆字节的存储空间，都能吸引别人排着队来观看。

怀斯：因为芯片的频率以千兆赫兹计算，取千兆赫兹的倒数就能得到纳秒。所以纳秒是计算机进行操作的时间单位。

泰森：今天的计算机。

怀斯：今天的。但是这样的计算需要很多能量，而且废能还必须排散出去。所以我认为未来相当一段时间内单次计算都不会比纳秒级更快，但是我们可以在一纳秒之内进行更多的同步操作。

泰森：瑞秋，你在CCA接下来的项目是什么？你和詹姆斯.韦布望远镜已经完事了吗？还是有更多数据在等待你处理，或者更多的人物需要你指导它去完成？

索姆维尔：我和詹姆斯.韦布绝对没有完事，这正是最令人兴奋的地方。韦布的最初设计是持续运行五年。但是发射进行得如此顺利，以至于我们现在希望韦布可能持续运行十年甚至更长时间，也许甚至达到而是年。

泰森：我以为它能被动冷却，服役年限到期是不是意味着它用完了助推剂，导致它无法维持轨道稳定性？

索姆维尔：它需要助推剂来保持轨道稳定，否则就会漂移，我们最终将失去与它的通信。所以我们需要让韦布保持在离地球足够近的轨道上——

泰森：我知道它在百万英里之外，但是让我们飞过去把它拖回到它应该在的地方！

索姆维尔：确实还有很多事情我们希望用这座望远镜来完成。

泰森：因为和哈勃不同，你不能为韦布补充助推剂。

索姆维尔：是的。可能不行。

泰森：哈勃就在近地轨道。要想维护韦布望远镜，就得从地球出发飞出百万英里。

索姆维尔：人类宇航员无法前去维护韦布，我们可能最终能够发送一个机器人为韦布服务。

泰森：把它拖回到它应该在的地方。

索姆维尔：有些人正在研究这个问题。我们还想要观察更大的天空区域。目前我们仅仅看到了很小一片天空区域，我们观测到的一些东西可能只是偶然现象。我们想要观察得更深入。根据预测，我们应该在更远方看到更多的天体。

泰森：用你的新模型做出的预测。

索姆维尔：根据模型预测。我们想要获得更多的光谱，这将让我们知道早期宇宙有多少重元素，是否还有隐藏的黑洞。

泰森：你用“金属”这个词也没事，我们已经把话都说开了。

索姆维尔：是的。

泰森：早期宇宙有多少金属。。

索姆维尔：我们还应该能够看到成长中的黑洞的签名。所以还有很多很多令人兴奋的结果等待我们去发现。

泰森：太好了。继续努力吧。你现在全职在CCA工作，以前你是在新泽西州的罗格斯。

索姆维尔：对。

泰森：欢迎来到曼哈顿。

索姆维尔：谢谢。

泰森：顺便跟听众们说一句，熨斗研究所之所以得名是因为它位于熨斗大楼附近，就在23街和百老汇的路口。

索姆维尔：熨斗大楼在23街，我们的大楼实际上在21街。

泰森：所以说研究所得名是因为它位于熨斗区——

索姆维尔：正确。

泰森：好的。欢迎来到纽约。

索姆维尔：谢谢。

泰森：那么，迈克尔。

博因兰-库钦：请讲。

泰森：既然大部分宇宙活动都要靠模型、模拟以及数据来研究，还有什么理论工作留给你依靠纸笔来完成？

博因兰-库钦：问得好。我认为肯定没有过去那么多，但是在非常基础的层面总还有研究空间。每当新的观测结果为宇宙添加了额外的物质或者能量组分，我都需要重新投入工作。物理定律告诉我们，宇宙的能量含量控制着宇宙膨胀率。所以每当观测到新的能量存在，我都需要重算膨胀率。这种程度的计算也许用不着一百万个处理器，只需要一个就够了。就算只有铅笔和纸张，我也能计算新发现如何影响宇宙的年龄，如何影响我们观测天体时看到的红移与宇宙年龄之间的关系——我们知道红移与宇宙年龄确实有关系。

泰森：所以你用的不是软件也不是硬件，而是湿件大脑。

博因兰-库钦：没错。

泰森：如今我们还用湿件这个词吗？

博因兰-库钦：我想还在用。

泰森：听起来不错。温迪。你即将拥有美国最大的望远镜。

弗里曼：我希望如此。

泰森：它什么时候上线？

弗里曼：这取决于资金，项目进度现在完全受资金限制。项目已经通过审查，所有的技术节点都已经达到。场地已经平整，硬岩已经挖掘。有宿舍供人们工作，镜面也已经铸造好了。所以——

泰森：就等钱到位了。

弗里曼：只要钱到位。

泰森：你需要多少钱？

弗里曼：很多。

泰森：多少？（笑声）

博因兰-库钦：谁要募捐一下？

泰森：天文学家缺钱，帮帮我们。（笑声）在科学界我们经常这么搞，要是有个非常酷的项目缺钱，我们就去四处化缘——

弗里曼：咱们今天这个社区实际上一直非常慷慨。天文学界从私人慈善事业中受益良多，自从——

泰森：自从一开始，是的。

弗里曼：没错。

泰森：凯克望远镜用得就是私人资金。

弗里曼：没错。而且麦哲伦望远镜用得也是私人资金——

泰森：因为望远镜的服役寿命很长。归根结底，它们只是收集光线的桶，指着天空那头的探测元件可以随着时间而改进升级。所以你在这个十年里捐钱命名的望远镜几十年后仍然可以很强大。

弗里曼：麦哲伦望远镜的很多资金来自私人慈善事业。

泰森：所以你还需要多少钱？你还没有回答我的问题。

弗里曼：大约几亿美元。很多钱。

泰森：等等，美国目前生活着有史以来最多的亿万富翁，对他们来说这就是零花钱。

弗里曼：我能聘任你替我们化缘吗？

泰森：普里亚，我想让你作为哲学和科学史的研究者教导我们一下，这个领域现状如何？你是否预见到在五年、十年、二十年后的人们将会以全新方式来理解韦布望远镜的作用？还是说目前的理解将会进一步收紧？我们会不会在更广泛的科学进步背景当中理解韦布的发现？

纳塔拉扬：我认为韦布只是一场重大革命的开始，它将彻底改变我们对于宇宙的理解。然而我们从未能够预测科学本身的未来。我不认为哥白尼在1543年就想象过未来的我们有能力让旅行者号离开太阳系。所以我不会做出具体推测。但是我要享受这一刻的刺激，因为这场革命真是太棒了。我们颅骨当中这小小一团胶状物，凭借一点技术辅助——。

泰森：你的胶状物才小呢，我的可不小。（笑声）

纳塔拉扬：——居然能够将宇宙理解到这种地步，这太令人震惊了。我不仅对宇宙感到敬畏，也对人类的合作能力以及科学与理性的力量感到敬畏。有鉴于此，我真心觉得科学否认主义简直不可理喻。

泰森：我真没想到你的回答落脚点居然这么高，好家伙。（掌声）有趣的是，我们做出了这么多发现，人们却说“我不信任科学。油管不让我信任科学家。”

纳塔拉扬：（笑）对。

泰森：“我才不打疫苗呢，他们知道个屁啊。”这种情况还在继续。我们依然生活在这样的世界里。

纳塔拉扬：我们生活在一个疯狂的世界。

泰森：最后我还想问两个问题。你谈到了我们的胶状大脑，那么我们作为一个物种在基因上是否足够聪明，足以回答我们对宇宙提出的问题？更深一步来说，我们是否足够聪明，以至于知道该问什么问题？

纳塔拉扬：我喜欢你的第二个问题，问的真好。我认为我们没有理由——

泰森：或者我们只能盲人摸象？我们永远看不到大象，因为我们不知道我们正在摸什么。

纳塔拉扬：对。我认为不管个体人类是否有能力理解宇宙，作为整体的人类肯定有这个能力。这就是人工智能将会大显身手的地方，它将增强我们理解、领会、吸收大量信息和数据的能力，并且按照我们指定的方式处理数据。

泰森：所以科学进步之道是人工智能增强的智能而不是人工智能，这将是对于这个问题的更合理解释。

纳塔拉扬：是的。我认为这就是未来的宇宙学研究方式，但是另一方面人类本身的认知能力也可能发生爆炸，可能会经历根本性的转变。也许基因技术能够增强我们的认知能力——这并非不可能，对吧？

泰森：嗯。

纳塔拉扬：你听起来不太高兴——

泰森：不，不，我只是——（笑声）

纳塔拉扬：无话可说了？

泰森：是的。我只是不想让别人在我的脑子里乱搞。

纳塔拉扬：我十分理解。

泰森：那我还有最后一问——温迪你要补充两句？

弗里曼：我喜欢我们将讨论方向转向哲学，这或许是收束讨论的好办法。但是我还想插入一个与数据有关的实际问题——

泰森：请。

弗里曼：——尤其是韦布望远镜的数据。我们的团队现在正在进行的韦布望远镜项目试图用三种不同的方式测量宇宙膨胀率，观测对象是同一个星系。在这个项目当中我们蒙住了自己的眼睛。具体来说，我们向不同的数据目录当中添加了加密的随机数字，以至于我们团队的中没有人知道数据分析的最终答案会是什么。我们正在以这种模式分析三种不同测量方式的数据。我们并不知道项目结果会如何，但是我们即将得到答案。要么三种方式的结果都一样，要么都不一样，要么有两种方式一样。我不知道最后哪种可能将会成真，但是我们很快就会知道。我真的很兴奋，因为我不知道最终结果，所以才很有趣。

泰森：你打算用这种办法来测试你的观察结果或者计算模型是否可靠。

弗里曼：是的。

泰森：非常酷。我喜欢你的办法。我喜欢未来，我喜欢今天听到与看到的一切，以及你们研究本地与远方宇宙的角度。既然我们有这么多非常聪明的人正在研究宇宙，我就放心多了。请和我一起感谢我们的嘉宾。（掌声）